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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2512555A1
Family ID 2002819
Probable Assignee Sentec Sa
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title UTILISATION D'UN CAPTEUR ELECTRONIQUE POUR LA MESURE DE LA
VITESSE INSTANTANEE ET/OU DE LA VARIATION INSTANTANEE DE VITESSE D'UN
MOBILE AVEC LA MESURE DE LA POSITION
Abstract
_________________________________________________________________
ON REND L'ORGANE DE PALPAGE DU CAPTEUR ELECTRONIQUE SOLIDAIRE DU
MOBILE DONT ON DESIRE CONNAITRE LA VITESSE INSTANTANEE. ON ENVOIE DANS
LE CIRCUIT PRIMAIRE DU TRANSFORMATEUR DIFFERENTIEL DE CE CAPTEUR UNE
ONDE D'EXCITATION TRIANGULAIRE A DE SORTE QUE LA DERIVEE DE CETTE
ONDE, QUI APPARAIT A LA SORTIE DU CIRCUIT SECONDAIRE DU CAPTEUR, SE
PRESENTE SOUS LA FORME D'UNE ONDE RECTANGULAIRE B. ON PRELEVE
PERIODIQUEMENT DES INFORMATIONS RELATIVES A L'AMPLITUDE DES
DIFFERENTES ALTERNANCES DE LA COURBE B ET ON FAIT LA DIFFERENCE A, B
ENTRE LES VALEURS AINSI PRELEVEES, LESQUELLES SONT FONCTION DE LA
POSITION DU MOBILE. LES DUREES SEPARANT DEUX MESURES ETANT CONSTANTES,
LA VALEUR DES DIFFERENCES A, B AINSI MESUREES EST REPRESENTATIVE DE LA
VITESSE INSTANTANEE DU MOBILE, C'EST-A-DIRE DE SA VITESSE PENDANT LE
TEMPS SEPARANT DEUX MESURES. EN FAISANT LES DIFFERENCES DE CES
DIFFERENCES, ON AURA DES INFORMATIONS REPRESENTATIVES DE LA VARIATION
INSTANTANEE DE LA VITESSE DU MOBILE, ACCELERATION ET DECELERATION.
Description
_________________________________________________________________
Utilisation d'un capteur electronique pour la mesure de la vitesse
instantanee et/ou de la variation instantanee de vitesse d'un mobile
avec la mesure de la position.
La presente invention a pour objet une utilisation d'un capteur
electronique a transformateur differentiel pour la mesure de la
vitesse instantanee et/ou de la variation ins- tantanee de vitesse
d'un mobile avec la mesure de la position.
Les capteurs electroniques a transformateur differentiel sont connus
en soi L'un d'eux est represente en vue a la fig 1 et partiellement et
schematiquement a la fig 2 De tels capteurs comportent un boitier
cylindrique 1 a l'inte- rieur duquel coulisse un noyau ferromagnetique
2, en forme de barreau, solidaire d'une tige 3, faisant saillie hors
du boitier 1, et qui constitue l'organe de palpage du capteur.
Le noyau ferromagnetique 2 se deplace a l'interieur d'un enroulement
primaire 4, lequel est situe en regard d'un cir- cuit secondaire 5
forme de deux enroulements 5 a et 5 b montes en opposition, qui sont
representes, a la fig 2, comme etant situes en regard de l'enroulement
primaire 4 mais qui, dans la realite, entourent ce dernier.
Les capteurs electroniques du type susmentionne servent a la mesure
des dimensions ou des positions d'une piece, a l'instar d'un
comparateur mecanique On les utilise en exci- tant l'enroulement
primaire 4 du transformateur differentiel a l'aide d'une onde
sinusoidale, les variations de position du noyau magnetique 2 a
l'interieur de l'enroulement primaire
4 amenant une rupture d'equilibre du circuit secondaire 5.
L'electronique usuelle de l'appareil non representee au dessin du fait
qu'elle est connue en soi est agencee de facon a demoduler le signal
sinusoidal apparaissant aux bornes de sortie du circuit secondaire 5
et a le transformer en un courant ou tension continu dont la valeur
est represen- tative de la position de la tige de palpage 3 et, par
conse- quent, de la position ou de la dimension de l'element ou 2 -
piece avec lequel ladite tige de palpage 3 est en contact.
Le but de la presente invention est de permettre une nouvelle
utilisation d'un tel appareil moyennant une simple modification de la
maniere dont on l'excite, ceci pour la connaissance de la vitesse
instantanee, et de la maniere dont on traite les informations
relatives a la vitesse, ceci pour la connaissance de la variation
instantanee de cette derniere.
Cette nouvelle utilisation d'un capteur electronique est definie dans
la-description qui va suivre.
Le dessins illustre, mises a part les figs 1 et 2 qui representent le
capteur connu, le mode d'utilisation de l'appareil objet de
l'invention.
La fig 3 est un graphique du courant d'excitation du capteur et de la
premiere'derivee du train d'impulsions apparaissant a la sortie du
circuit secondaire de son trans- formateur differentiel; -
La fig 4 illustre schematiquement l'electronique du capteur permettant
la mesure des variations instantanees de la vitesse du mobile.
En vue de la mesure de la vitesse instantanee et/ou de la variation
instantanee de vitesse d'un mobile, on solidari se la tige 3-du
capteur avec ledit mobile de facon que ladite tige suive les
deplacements de celui-ci.
On applique a l Lenroulement primaire 4 du capteur non plus une onde
sinusoidale, comme dans l'utilisation usuelle du capteur, mais une
onde triangulaire, illustree par la courbe a de la partie A de la fig
3 La premiere derivee Ge l'onde d'excitation apparait aux bornes du
circuit secondaire Lorsque la tige 3 est immobile, cette-derivee a
l'aspect de la courbe b de la partie B de la fig 3, c'est-a-dire ap-
parait sous forme d'impulsions rectangulaires toutes de meme amplitude
Les deplacements du mobile et, par consequent, de la tige 3 et du
noyau ferromagnetique 2 du capteur, pro- duisent des variations a-la
sortie du circuit secondaire 5 qui se traduisent par des variations
d'amplitude sur certai- nes alternances de la courbe b, indiquees en
b' et b" a la fig 3.
On effectue alors des prelevements successifs d'informa-
-3- tions, en phase avec les courbes a et b, a une periode de l O a
microsecondes par exemple, sur une des phases de la cour- be b,
relatifs a l'amplitude de chacune des alternances dans cette phase
Dans l'exemple represente, ces prelevements indiques par les
references bl, b percent, et b'tl se font sur la phase negativ P deq
impulsions, mais ils pourraient tout aussi bien etre effectues sur la
phase positive, voire sur les deux phases Il convient seulement de
veiller a ce que la periode separant deux prelevements d'informations
soit parfaitement constante.
Les amplitudes mesurees sont representatives de la posi- tion du
mobile a l'instant de chaque prelevement, donc de sa position
instantanee.
La difference des amplitudes entre deux mesures consecu- tives,
indiquee par Q < dans le cas de b'l b 1 et par 3 dans le cas de b" 11
b'l, est evidemment fonction du deplacement du mobile pendant le temps
qui s'est ecoule entre ces deux mesures Si le temps qui s'ecoule entre
les differentes me- sures est constant, cette difference est
directement repre- sentative de la vitesse instantanee du mobile,
c'est-a-dire de sa vitesse pendant le laps de temps separant deux
mesures.
Il suffit de prevoir l'electronique de l'appareil telle qu'elle soit
apte a effectuer les differences de ces dif- ferences, a l'aide de
memoires, comme le montre la fig 4, pour que les informations ainsi
traitees ne soient plus l'image de la vitesse instantanee du mobile,
mais de la va- riation instantanee de cette vitesse, c'est-a-dire
l'accele- ration ou la deceleration du mobile.
Il est a remarquer qu'avec l'excitation au moyen d'une onde
triangulaire et avec des prelevements d'informations synchrones, le
resultat des mesures est beaucoup moins sensible aux erreurs de
dephasage que cela ne serait le cas avec une excitation au moyen d'une
onde sinusoidale.
La nouvelle utilisation du capteur electronique presen- tera des
applications nombreuses et diverses, aux robots, aux machinesoutils ou
aux machines de chantier, par exemple, applications dans lesquelles
les informations de sortie de l'appareil pourront etre utilisees
directement, par un -4- asservissement, pour servir a la commande du
mouvement du mobile, ce qui permettra de regler la vitesse de
deplacement de celui-ci selon tout programme desire, en particulier en
fonction de la position instantanee qu'il occupe.
Parmi les particularites d'applications de la presente utilisation, il
est interessant de relever que cette der- niere permet d'arreter la
marche d'un mobile asymptotique- ment, ce qui permettra de le faire
tendre vers une position determinee qu'il atteindra a vitesse nulle,
contrairement aux modes de commande dans lesquels c'est l'arrivee du
mo- bile dans une position donnee qui declenche le processus d'arret
de sa marche, avec toutes les imprecisions qui en decoulent.
12555
-5-
Claims
_________________________________________________________________
Revendications
1 Utilisation d'un capteur electronique a transforma- teur
differentiel pour la mesure de la position et de la vitesse
instantanee d'un mobile, caracterisee par le fait qu'on solidarise
l'organe de palpage du capteur et le mobile, excite le capteur a
l'aide d'une onde de courant triangulaire, de facon que la premiere
derivee de cette onde, qui apparait a la sortie du circuit secondaire
du capteur, se presente sous forme d'une onde rectangulaire, puis
preleve periodi- quement une information relative a l'amplitude de
ladite onde rectangulaire, les valeurs mesurees etant representa-
tives de la position instantanee du mobile, de telle sorte que la
difference des valeurs mesurees apparaissant entre deux mesures
indique la variation de position du mobile qui s'est produite dans le
temps separant lesdites deux mesures et soit, par consequent,
representative de la vitesse ins- tantanee du mobile.
2 Utilisation d'un capteur electronique a transforma- teur
differentiel pour la mesure de la variation instantanee de vitesse
(acceleration ou deceleration) d'un mobile, en combinaison avec la
mesure de la position et de la vitesse, caracterisee par le fait qu'on
solidarise l'organe de palpa- ge du capteur et lemobile, excite le
capteur a l'aide d'une onde de courant triangulaire, de facon que la
premiere derivee de cette onde, qui apparait a la sortie du circuit
secondai- re du capteur, se presente sous forme d'une onde
rectangulai- re, puis preleve periodiquement une information relative
a l'amplitude de ladite onde rectangulaire, les valeurs mesu- rees
etant representatives de la position instantanee du mobile, de telle
sorte que la difference des valeurs mesu- rees apparaissant entre deux
mesures indique la variation de position du mobile qui s'est produite
dans le temps separant lesdites deux mesures et soit, par consequent,
representative de la vitesse instantanee du mobile, et par le fait
qu'on calcule electroniquement les differences entre les vitesses,
correspondant a des positions differentes du mobile, ces differences
etant representatives de la variation instanta- nee de vitesse du
mobile.
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